UKD 549.623.54.08:552.321.,1 1(438.12,62 Strzegom)
z
WSTĘP
Badania mineralogiczne biotytów prowadzone w Instytucie Geologicz- nym w latach 1966-1969 stanowią kontynuację prac petrologicznych do-
tyczących kryteriów zróżnicowania granitów strzegomskich. Biotyt jest jednym z ważniejszych wskaźników genetycznych granitów i w związku
z tym przebadano go szezegół:owo, wykonując. badania optyczne i che- miczne tego minerału. Obserwacje mikroskopowe płytek cienkich grani- tów dostarczyły informacji o wykształceniu biotytu, przerostach, wrost- kach i produktach jego przeobrażeń, a badania optyczne pozwoliły obli-
czyć współczynniki załamania światła i dwójłomności.
Próbki granitu biotytowego rozkruszono do frakcji pozbawionej prze- rostów (0,09-0,12 mm) i wydzielono biotyt metodą separacji elektroma- gnetycznej, a następnie oczyszczono go w bromoformie. W wybranych próbkach biotytu oznaczono ich ciężar właściwy. Wykonano również ozna- czenia składników głównych na podstawie analiz chemicznych. Oznacze- nia Si02 wykonano wagowo, A1203, MgO i CaO - kompleksometrycznie,
stosując wersenian dwusodowy, Ti02, MnO i F - kolorymetrycznie, a Na20 i K20 - fotometrycznie. W 2 próbkach oznaczono wodę metodą
Penfielda. Gęstość wybranych biotytów określono metodą piknometrycz-
ną. Pomiary dwójłomności wykonano przy pomocy kompensatora Bereka, a współczynniki załamania światła oznaczono metodą immersyjną.
Próbki granitów, z których wydzielono biotyty pobrane zostały przez
Zakłady Złóż Rud i Metali Nieże1laznych IG. Obserwacje mikroskopowe za- mieszczone w artykule przeprowadził W. Ryka, a badania współczynni
ków załamania światła wykonali M. Juskowiakowa i O. Juskowiak. Ozna- czenie ciężaru właściwego biotytów przeprowadził A. Chabło. Za udostęp
nienie mi materiałów dotyczących studiów mikroskopowych biotytu oraz
oznaczeń współczynników optycznych tego materiału serdecznie dziękuję.
WYSTĘPOWANIE GRANITOW I ICH CHARAKTERYSTYKA PETROGRAFICZNA
Schemat podziału petrograficznego badanych granitów autorka spo-
rządziła na podstawie opracowań S. Kurala i T. Morawskiego (1968) oraz T. Morawskiego i S. Maciejewskiego (1969). A. Majerowicz {1972) w pracy
Kwartalnik Geologkzny, t. ,18, nr l, 1974 r.
3
34 Maria W,ichrowska
dotyczącej petrologii granitów strzegomskich proponuje inne niż poprzed- nicy regionalne nazwy dla głównych 'Odmian granitu strzeg'0mskiego:
granit strzeblowski - dla granitów typu Chwałkowa; granit strzegomski - dla granitów typu Kostrzy; granit wierzbnicki - dla granitów dwu-
łyszczykowych. Nie wdając się w dyskusję o słuszności nowego podziału
aut'0rka stosuje nazewnictwo podane przez S. Kurala, T. Morawskiego i S. Maciejewskiego z uwagi na konieczność powiązania obecnych rezul- ta tów badań z pracami poprzednio już publikowanymi (M. Wichrowska, B. Mońko, 1970; M. Wichrowska, Z. Wichrowski, 1. Żejmo, 1972), w któ- rych stosowano tę właśnie terminologię. W związku z tym termin granit strzegomski autorka używa odnośnie do całości granitów występujących
na omawianym terenie.
Świd;;ica j) 9JWirkl oogorów
5km
Fig. '1. SZkik :sytua,cyjny ,występorwania gfiarn;itów str:Zlegomsk;ich Siltua.t[on Iske,tch of the Strzegom gra'llite occu,r,r'ence
kowy.
a -:- wy,chodnie grani,tów; b - 'otwór wie'rrtmk,zy; cyframi od l 9 zaiZinaczono miejsca pobran1a próbek, ,k)tóryeh iskład chemic,zny podano w tabeli l 2
a - loutcrolPs of granites; b - bo're hole; ,Figures from 1 to ,9 show sampling sites;
chem'lcal c,omposition 'of the saroJ)les 15 given :in 'Ta'ble,s 1 .and 2
badań biotytów podzielono na dwie zasadnicze biotytowy właściwy i granit dwułyszczy-
I.W g r a n i u b i o t Y t o w e g 'O W łaś c i w e g o wyróż-
obszarze w kie- (Pró bki repre- 1). Pod
Biotyty z g,ranit6w strzegomskich
2. Granodioryt biotytowy typu Chwałk'Owa, występujący na obszarze
między Strzegomiem a Sobótką. Granity z tego rejonu są dość nierów- nemiernie opróbowane ze względu na gruby nadkład osadów młodszych, zwłaszcza w części zachodniej. granity 'Odsłaniają się głównie w okolicy Strzebl'Owa, Chwałkowa i Goli Swidnickiej, z tych więc miejsc pobrano
najwięcej próbek reprezentuj ących tę odmianę petrograficzną. Granodio- ryty wykazują znaczne zróżnicowanie mineralne i charakteryzują się teksturą mniej lub bardziej ukierunkowaną.
Dyskusyjna jest przynależność granitu z Granicznej. T. Morawski i S.
Maciejewski zakwalifikowali go do granitu typu Chwałkowa, podkreślając
jego przejściowy charakter pomiędzy granitami Kestrzy. iChwałkowa.
Jakkolwiek bi'Otyt z tych skał posiada cechy charakterystyczne zarówno dla jednej, jak i dla drugiej edmiany, a jego pozycja w trójkącie koncen- tracyjnym M. D. FOTistera jest rzeczywiście graniczna, to jednak leżą
one zdecydowanie w pelu biotytów Kostrzy (fig. 5). W związku z tym w niniejszym artykule zaliczono je do odmiany typu Kestrzy.
24 20 16 12 8 4 -
A B
4 8 12 16 % ob} biotytu 16 % ob} biotytu 28 ni
24 - 20 16 12 8 - 4
I- c
4 8 12 16 % ob). bialyh'
Flig. 2. ZaWlairtolść biotytu W g'r,anitad1 strzegomiskich Content .of biotite in the Strzeg,om granites
A - ,gr.anity ty,pu Kostrzy; B - granity typu Chw.ałJ.rowa; C -gr,ani- ,ty st1rz'egom:skie (A + B)
A - Igr'aniJtes olf the .Kostr.za type; B - g'I1anites ot 'bhe Chwałk6w t y- pe; C - Strzegom gr,aIl'i:tes (A + B)
II. G r a n i t d w u ł y s z c z y k e w y występuje wzdłuż kontaktu graniteidów ze skałami osłony, w strefie Mrowiny - Gogołów, oraz w kierunku na S od tej strefy, w rejonie Wierzbna (fig. 1). Z uwagi na zaawansowany proces zwietrzenia biotytów z Wierzbna i Mrowin, do
badań petrochemicznych tego minerału wybrano granity z otworów wiert- niczych Bolesławice iNowice, z których m'Ożliwe było uzyskanie odpo- wiedniej ilości świeżego biotytu.
Granity dwułyszczykowe charakteryzują się wyraźną zmiennością skła
du mineralnego, a zwłaszcza stosunkiem muskowitu do biotytu. Tekstura ich jest często kierunkowa, co wyraźnie zaznacza w partiach bogatych w łyszczyki. Szczegółowe 'Omówienie granitów strzegom.skich wymienio- nych w niniejszym rozdziale znaleźć można w pracy T. Morawskiego i S. Maciejewskiego (1969). Autorzy ci podali skład mineralny każdej
badanej próbki granitu w procentach objętościowych posługując się ana- lizami mikrometrycznymi. Na tej podstawie autorka zestawiła histogramy
zawartości biotytu w strzegomiskich (fig. 2 A, B, C).
36 Maria Wichrowska
Dla wybranych próbek biotytu, których skład chemiczny podano w ta- beli 1, obliczono lO/o. objętościowe biotytu w granicie,oznaczając tę wartość
symbolem y. Przedstawione histogramy wskazują na wyraźny rozrzut war-
tości y w odmianie granitów Chwałkowa (fig. 2 B), podczas gdy ilość bio- tytuw granitach Kostrzy mieści się głównie w granicach od 2 do 4°10 obj.
Srednie dla tych rejonów nie różnią się jednak zasadniczo między sobą
i wynoszą odpowiednio 5,4% obj. dla granitów Chwałkowa (średnia z 39 próbek), 410/0 dla granitów Kostrzy (średnia z 52 próbek) i 4,6'°/0 dla wszy- stkich granitów strzegomskich. Przy wyliczaniu średnich ni,e uwzględnia
no próbek wiekowo 'Odrębnych od granitu biotyt'owego właściwego, ta- kich jak enklawa z Zimnika zawierająca ok. 17'% biotytu lub tonality za-
wierające często ok. 15'% biotytu. Stosunkiowo najuboższy w biotyt jest granit dwułyszczykowy zaw,ierającyw pojedyńczych okazach ok. 2'0/0 obj.
teg.o 'minerału. Z uwa!gi na niewielką ilość próbek z granitów tego typu nie wykonlano dla tej odmiany histogramu ilościowej zawartości biotytu.
BADANIA OPTYCZNE BIOTYTÓW
Sposób wykształcenia biotytów, przerosty, wrostki oraz produkty
przeobrażeń opisał W. Ryka w opracowaniu dotyczącym mineralogii bio- tytów z granitów strzegomskich (M. Juskowiakowa, O. Juskowiak, W. Ry- ka, M. Wichrowska, 1969). W wyniku przeprowadzonych obserwacji mi- kroskopowych w płytkach cienkich stwierdził on, że biotyt występuj e w granicie przeważnie w pakietach, rzadziej w postaci poj edyńczych bla- szek 0,15-5 mm długości.
Biotyt jest na ogół pozbawiony własnych kJształtów, co w wielu przy- padkach jest wynikiem częściowej dezintegracji, a następnie blastezy
zewnętrznych partii tego minerału. Zaobserwowano również blaszki po-
strzępione na brzegach o 'formach szkieletowych, przerastających się da- ktylitowo z minerałami otaczającymi: skaleniem potasowym i kwarcem.
Wrostki mineralne, takie jak apatyt, cyrkon, epidot, tytanit, skaleń i am- fibol, występują w biotytach w zmienionej ilości. Najczęściej spotykane
są minerały nieprzejrzyste, reprez,entujące w większości przypadków ksenomorficzny magnetyt. Często występuje igiełkowaty apatyt, rzadziej cyrkon w formie wrostków submikroskopowych, otoczony zdezizotropizo- wanymi polami biotytu. Epidot i tytanit spotykane są rzadko i występo
wanie ich może być w większości przypadków związane z procesami prze-
obrażeń biotytu. Często zaobserwować można subtelną siatkę sagenitową, zbudowaną z rutylu lub anatazu, która jest również wynikiem procesów
przeobrażeń biotytu.
Biotyt rzadko bywa nieprzeobrażony. Typowym produktem jego roz-
kładu jest chloryt - naj częściej pennin. Przeobrażenie biotytu w chloryt jest miejscami tak int,ensywne, iż lokalnie obserwuje się wyłącznie pseu- domorfozy chlorytowe po minerale macierzystym. Postacie o słabym za- awansowaniu chlorytyzacji ujawniają, że proces ten rozpoczynał się przeobrażenilem brzegów blaszek, a następnie zachodził w kierunku środ
k~ minerału, co doprowadziło do poprzekładania jego śródpakietowymi
segregacjami chlorytowymi. Pospolite są również produkty uwodnionych
związków żelaza, które mogą barwić biotyt na rdzawy kollor, C'zyniąc go przez to mniej przejrzy:stym.
nr
1,70 1,69 1,68 1,67 1,66 1,65 1,64 1,63
Biotyty z ,granitów strzegomskich 37
8 9 oq? xx- 5
000 o o 8 o 7
01
-2
x3
nr
1,70 1,69 1,68 1,67 1,66 1,65 1,64
gO I L-~---r---,---~i---~
70 80
50 60
f(w%mol.)
Fig. 3
01
-2
x3
4 5 6
FeD+2(fe203+Ti02) / Ol I) 100 (w lamo.
Fig. 4
Fig. 3. Z,ależ!lliQiść Wispókzynillik,a :załamiailllia 'od w:s.pókzynnik,a z:ależnlOś'ci f w bLolty- tach;z grrran;Hów s'trzeglOrffiskich
Dependeilllce lolf ithe iiilldex of ll'eif;radilOm lipom the index 'of dependenoe f in biotites fflom Ithe iS!trz'egrom grranite:s
1 - biot:y1t z glr,alllitów 'Chwałikowa; ,2 bi,otyrt zgralnitów Kos'tr,zy; 3 - b'ioty,t z gra- ni tów d wułyszczyikowyc!h
1 - bliotilte i'r,om 'the 'Chwałikówgrra:mtes; 2 - b~,ot'ite irO'm the Kost'rzra granHes; 3 - bioti,te irolm the bi1o-Ute-musc,ovlite gra1nites
Fig. 4. Zależność m/iędzywispółczyninikliem zał'am,a:n'i,a n'l' 'i skła,ct,emchem'icznym
ibiotytów z g:Tla:nlit6w sMzeg,olITlsklkh
Dependence IOlf the index IOf [fletf,r,ac1tircm n'l' upom the ,chemicral 'oOiillposJtion oJ:
bioti:tes friOm 1Jhe Strz.e:glOm glramd,te:s
1 - biotyt z granLtów Chwałkowa; 12 - bi'otyt z grialnitów K-ostrzy; ,3 - biotyt z gra- ni tów dwuły:srzczykowych
1 - bi'ot'Lte ir-om Ithe Chwałików rgr,a.nites; 2 -bi'otit'e from the Koslt,rrza grand:tes; 3 - biotite from thebi,otite-muscrovH-e granites
Pleochroizm biotytów strzegomskich określony został przez T. Moraw- skiego i S. Maciejewskiego. (1969) oraz M. Jusko.wiakową i O. Juskowiaka (M. Juskowiak, O. Juskowiak, W. Ryka, M. Wichrowska, 1969). Stwierdzili oni, że biotyty z granitów typu Kostrzy charakteryzują się pleochroiz- mem: a - jasnożółty, y - ciemnobrunatny, a biotyty z granitów typu
Chwałkowa: a żółtawy, y - ;rdzawobrunatny.
Pomiary dwójłomności biotytów strzegomskich wskazują na brak wy-
raźnych różnic wartości średnich dla biotytów Kostrzy (wartość średnia
= 0,053) i dla biotytów Chwałkowa (wartość średnia = 0,049), jakkol- wiek rozrzut wyników tego parametru optycznego w pojedyńczych oka- zach był w wielu przypadkach bardzo wyraźny.
Współczynniki załamania światła biotytów wskazują na istnienie dwóch grup charakteryzujących się wartościami n'l' ~ np = 1,654-1,660, oraz ny ~ np
=
1,674-1,684. Wyższe wartości współczynników załamania stwierdzono w biotytach z rejonu Kostrzy. Na fig. 3 przedstawiono
zależność między współczynnikiem załamania n'l', a współczynnikiem że
lazistości
f
w przebadanych próbkach biotytów (diagram sporządzono we-dług W. S. Sobolewa, fide L Karoymowicz, 1969).
38 Maria Wkhrowska
Stopień żelazistości podano w % mol., korzystając z następującego
wzoru (S. W. Łobacz-Żuczenko, N. S. Jaskiewicz, 1966):
FeO
+
F,e203f = .
100FeO
+
Fe203+
MgOPunkty projekcyjne na wykresie układają się w sposób wyraźnie ukie- runkowany, wyznaczając jednocześnie dwa odrębne pola dla biotytów
Chwałkowa (pole I) i Kostrzy (pole II). Biotyty z granitów dwułyszczyko
wych ('Oznaczone na wykresie krzyżykami) i bi'Otyt z Granicznej (tab l. 1, p. 5) znaadują się bliżej obszaru L Ogólnie bi'Orąc biotyt z granitów
Chwałkowa (obszar I) charakt.eryzują się niższymi współczynnikami zała
mania światła ni' i mniejszymi wartościami f w porównaniu z biotytami granitów Kostrzy (obszar II).
Barwy pleochroiczne biotytów zależą głównie od sumy Ti02 , Fe203, FeO i MnO, a przede wszystkim od Ti i Fe3+. Poprzednio opisany diagram
zależności ny od f uwzględniał głównie wpływ Fe2+ i Fe3+. W celu zilu- strowania zależności ni' od sumy Fe2+, Fe3+ i Ti4+ przedstawiono wykres (fig. 4), w którym sumę FeO
+
2 (Fe203+
Ti02) podano przeliczającprocenty wagowe na stosunki drobinowe. Biotyty z Kostrzy grupują siG w jednym polu, a biotyty z Chwałkowa w drugim, łącząc się granicznym punktem biotytu z Granicznej. Porównując dba wykresy '(fig. 3 i 4) wy- daj,e się, że zależność przedstawiona na fig. 3 jest wyraźniejsza w porów- naniu z wykresem zamieszczonym na fig. 4. 'Można zatem przypuszczać, że wpływ Fe na barwę biotytu jest dominujący, co. byłoby uzasadnione z uwagi na ilościową przewagę żelaza nad tytanem. Nie wyklucza to jed- nak również możliwości wpływu tytanu, ponieważ na obu wykresach
zależność ta jest widoczna.
SKŁAD CHEMICZNY BIOTYTÓW
Ciężar właściwy zbadanych biotytów nie jest zróżnicowany i wynosi
średnio 3,13 g/cm3 (wynik uśredniony z 16 próbek), natomiast skład che- miczny biotytów ulega wyraźnym zmianom w zależności od odmiany gra- nitów. W celu przedstawienia różnic składu w tabeli 1 zamieszczono wy- niki analiz chemicznych pierwiastków głównych, procent objętościowy
w granicie {y), wspókzynnik załamania (ni') oraz parametry chemiczne,
takie jak: żelazistość
f =
współczynnik glinowy al
FeO
+
Fe203- - - . 100 (w % mot);
FeO
+
Fe20g+
MgOFeO
+
MgO 100 (w% mol.);
stopień utlenienia w =
Fe2+
+
Fe3+stosunek żelaza do magnezu Fe2+
!Mg.
Skład chemiczny biotytów strzegomskich oraz parametry optyczne chemiczne
Skład che-
miczny oraz Żółkiewka Grabina Gniewków Zimnik Graniczna Chwalków Strzeblów
parametry 94 30 114 16 10 106 85
optyczne i chemiczne
p. p p. p.4 p.5 p.6 p.7
SiOz 35,51 36,90 37,00 36,93 36,71 39,14 37,09
Alz03 13,06 12,97 13,10 16,15 14,99 16,46 16,15
FeO 25,86 24,13 26,14 25,00 23,55 17,81 18,67
FeZ03 6,06 4,15 3,50 3,03 2,56 4,30 3,19
TiOz 4,06 4,00 3,96 3,56 4,06 3,60 3,70
CaO 2,17 3,21 1,55 1,02 0,49 1,00 1,14
MgO 3,44 4,25 3,77 3,45 6,61 6,56 8,53
MnO 0,26 0,30 0,34 0,32 0,23 0,39 0,30
NazO 0,45 0,80 0,36 0,35 0,27 1,29 0,57
KzO 6,10 5,46 7,18 7,36 7,42 6,54 7,12
F 0,41 0,53 0,45 0,41 0,64 0,28 0,43
HzO 2,58 3,20
Y 5,5 2,5 5,5 4,2 5,9 2,1 3,5
ny 1,682 1,678 1,675 1,668 1,660 1,658 1,650
f 83 77 80 80 68 63 57
al 30 35 33 42 33 46 39
Fez+jMg 9,66 7,32 8,95 9,20 4,58 3,50 2,82
co 0,17 0,13 0,11 0,10 0,09 0,18 0,13
Gola Świd- nicka
112 p.
37,39 15,21 19,24 2,56 3,70 1,27 8,27 0,34 0,46 7,64 0,35 6,3 1,654 68 35
2,99 0,11
Tabela 1
Bolesławice
27
p.9 36,50 16,20 21,24 4,79 2,40 0,72 6,96 0,15 0,44 7,52 0,25
,
1,6 1,660 65 40
4,00 0,14
ó' to
«:. c-+
ćJ
N (j'q
I-ł
~ ...
f
(/l
N ~
~
e
tilI'i"
...
(':>
:::r'
Numer
Miejscowość,
pozy-
numer próbki Na K cji
1 Żółkiewka 94 0,07 0,64 2 Grabina 30 0,13 0,58 3 Gniewków 114 0,06 0,75 4 Zimnik 16 0,06 0,80 5 Graniczna 1O 0,08 0,74 6 Chwałków 106 0,19 0,65 7 Strzeblów 85 0,09 0,71 8 Gola Świdni-
cka 112 0,08 0,77 9 Bolesławice 27 0,07 0,82
Tabela 2 Wzory krystalochemiczne biotytów z granitów strzegomskich
Ca LRxII Mg Fe2+
0,19 0,90 0,42 1,78 0,28 0,99 0,53 1,67 0,14 0,96 0,33 1,92 0,09 0,95 044 1,78 0,04 0,86 0,75 1,55 0,08 0,92 0,77 1,17 0,09 0,89 0,99 1,22 0,11 0,96 0,98 1,28 0,06 0,88 0,81 1,38
70
Fe3+ AlvI
0,38 0,19 0,26 0,33 0,27 0,22 0,29 0,26 0,15 0,21 0,25 0,52 0,19 0,47 0,15 0,38 0,28 0,37
80
Ti
0,25 0,25 0,25 0,23 0,24 0,21 0,22 0,22 0,14
Mg
er
02 x3
LRvI
3,02 3,04 3,06 3,00 2,90 2,99 3,19 3,01 2,99
AlvI
Si AIIV O F OH - -
AIIV 2,92 1,08 11,10 0,11 0,26 0,18 3,06 0,94 11,50 0,14 1,55 0,35 2,99 1,01 10,82 0,12 1,40 0,21 2,64 1,36 11,69 0,11 1,46 0,14 2,82 1,18 11,37 0,16 1,26 0,17 3,07 0,93 11,31 0,07 1,37 0,55 2,92 1,02 11,00 0,11 1,67 0,46 2,96 1,04 11,02 0,09 1,85 0,36 2,87 1,13 10,62 0,05 1,14 0,32
Fig. 5. Punkty pr,ojekcyjne bioty- tów w trójkącie koncentra- cyjnym M. D. Forstera Pr-ojection pOlints of biotites in M. D. Forster's concen- tration triangle
l - bio,tyt z granilt6w Kostrzy;
2 - biotyt z g.raniit6lw Chwałko
wa ; 3 - hio,tyt z gra:nit6iw dwu-
łys1zczyk.Qlwych
1 - bh~tite fr'om the K'ost:rza g.raruiteis; 2 - b:iotite from tthe
ChwałkÓ'w g.r,aillites; 3 - bi,o- tite from the biot1te..,mu!scovite granitets
*'"
o
~ ll.l
"l
p,' ... $.l
g.
>-!
~
(Il ;:;;
ll.l
Biotyty z granitów strzegomskich
W celu zilustrowania składu mineralnego biotytów punkty projekcyj- ne poszczególnych próbek naniesiono na trójkąt koncentracyjny M. D.
Forstera (1'960). Cyfry od 1-9 reprezentują biotyty, których skład che- miczny przedstawiono w tab. 1. Wartości liczbowe, które posłużyły do
wykreślenia tego trójkąta, otrzymano z przeliczenia kationów warstwy oktaedrycznej na 1'00 (fig. 5). Z diagramu wynika, że biotyty z granitów strzegomskich należą do grupy żelazowo-magnezow,ej, z tym że przewaga drobiny syderofilitowej nad flogopitową jest znacznie wyższa w biotytach Kostrzy w porównaniu z biotytami Cwałkowa; widoczne je'st to równie'ż
z wartości stosunku Fe2+ /Mg. Biotyty z granitów Chwałkowa i z granitów
dwułyszczykowych tworzą jedną grupę punktów, podczas gdy łyszczyki
z granitów Kostrzy grupują się w innym polu.
Korzystając z analiz chemicznych biotytów wyliczono ich wzory kry- stalochemiczne. Ilości kationów obliczono w stosunku do 12 anionów [O
+
(OH) F~. W próbkach, dla których brak oznaczeń wody, wartość H20 wyliczono z różnicy powstałej z dopełnienia sumy wyników oznaczeń składników głównych do 10n% • Przeliczenia wykonano wzorując się na pracy L D. Borniemana-Starynkiewicza (1971), biorąc za podstawę sumę wartościowości kationów równą 22. W tabeli 2 zestawiono liczbowe war-tości stosunków atomowych poszczególnych pierwiastków (sumę katio- nów K, Na, Ca oznaczono symbolem 2 RXII, sumę kationów grupy oktae- drycznej - 2 RVI).
Dane przedstawione w tabeli 2 wskazują na niewielkie zróżnicowanie
niektórych próbek biotytu pod względem zawartości kationów między
warstwowych. Jedynie próbka z Grabiny (pozycja 2 w tab. 2) charakte- ryzuje się nieco mniejszą ilością potasu kompensowanego wapniem.
W warstwie oktaedry,cznej największ,e różnice obserwuje się w stosunku Mg i Fe2+. Stwierdza się tendencję ilościowego wzrostu magnezu kosz- tem żelaza w odmianie biotytów Chwałkowa i Bolesławic w porównaniu z biotytami Kostrzy. Stosunek Fe2+ IMg, wyrażony współczynnikiem żela
zis'tO'ści
f,
ulega zwykle obniżeniu w skałach, w których zaznaczył się pro- ces metasomatyczny, tym bard2Jiej, im wyraźniej rozwinął się ów proces.Z drugiej strony wiadomo, że biotyty ze skał zasadowych w porównaniu z kwaśnymi charakteryzują się niższym współczynnikiem f. Dlatego bio- tyty z granitów, które ulegały procesom metasoma tycznym lub biotyty ze skał zgranityzowanychcharakteryzow'ały się niższążelazistością. W przypa1dku biotytów z granitów strzegomskich wspókzynnik
f
w biotytachChwał'kowa i Bolesławie wynosi średnio 60, a w biotytach Kost'rzy - 80 (tab. 1).
Współczynnik 'żela'zis'to'ściwefdług L W. Szczerbakowa zależny jest od temperatury środowiska krystalizacji minerału, odwrotnie niż współczyn
nik glinowy al. Zawartość glinu w warstwie okta - i tetraedrycznej ulega w zasadzie niewielkim zmianom.
Stosunek ilościowy AlvI/ AIIv wskazuj e na tendencj e zwiększania za-
wartości glinu w grupie oktaedryeznej w biotytach Chwalkowa (tab. 2).
Stosunek AlivlI/ AILv w próbce Chwałków 106 (pozycja 6 w tab. 2) wynosi 0,5:5, a próbki Strzeblów 85 (pozycja 7 w tab. 2) - 0,46, podczas gdy w próbkach z Zółkiewki, Zimnika i Granicznej (pozycja 1, 4, 5 w tab. 2) waha się około 0,20. Podobne zróżnicowanie biotytów obserwuje się
w zmianie współczynnika al. Dla próbek z rejonu Kostrzy wartość al wy-
42 uv.raria Wkhrowska
nosi średnio 30, a dla biotytów z granitów Chwałkowa i Bolesławic
=
40.Współczynnik al w biotytach wykorzylstywano w przypadku skał meta- morficznych do zakwalifikowania ich do facji nisko - i wysokotempera-- turowej. Dla wysokotemperaturowych facji L W. Szczerbakow (1965)
wyznaczył zakres współczynnika al ok. 20-30, dla niskotemperaturo- wych 30-50, zaznaczając równocześnie, że wartość al ulega zwykle pod-
wyższeniu w granitach mieszanych.
WNIOSKI I UWAGI
1. Biotyty z granitów strzegomskich należą do mik żelazowo-magne
zowych, w których obrębie wyróżnia się dwie odmiany:
a) Biotyt z granitów Kostrzy z przewagą cząsteczki syderofilitowej nad annitową, który z uwagi na dużą zawartość żelaza oraz wysokie
współczynniki załamania światła zaliczyć można do lepidomelanu.
b) Biotyt z granitów Chwałkowa z przewagą cząsteczki annitowej nad
syderofilitową, charakteryzujący się niższymi w stosunku do poprzednich
współczynnikami załamania światła, jaśniejszym zabarwieniem, mniejszą zawartością pierwiastków barwiących Fe3+ iTi.
2. Ciężar właściwy badanych próbek biotytów wynosi średnio
3,13 g/cm3 .
3. Skład chemiczny minerałów ulega wyraźnym zmianom w zależ·
ności od ilości i stosunków kationów warstwy oktaedrycznej. Biotyty z granitów Chwałkowa i granitów dwułyszczykowych grupują "Się w jed- nym polu trójkąta koncentracyjnego M. D. Forstera (fig. 5), a biotyty z granitów KOBtrzy IW drugim polu. Biotyty z granitów Grankznej zajmują
pozycje przejściowe pomiędzy jednym i drugim polem. Jakkolwiek bio- tyty z granitów dwułyszczykowych nie różnią się zasadniczo od biotytów z granitów Chwał'kowa pod względem wskaźników optycznych i chemicz- nych, to jednak należy mieć na uwadze, że badano niewielką ilość pTóbek.
4. Wartości współczynnika
f
i stosunku Fe2+/Mg są wyższe w bioty- tach z granitów Kostrzy, odwrotnie niż parametry al i stosunek Alw.j Allvjktóre ulegają podwyższ'eniu w bi10tytach z granitów Chwałkowa i grani- tów dwułyszczykowych.
Problem źródła magmy granitoidowej i jej zróżnicowania na granodio- ryty i granity monzonitowe rejonu Strzegomia był już wielokrotnie opi- sywany. Nie wdając się w dY1skusję na temat charakteru magmy i jej pochodzenia, na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić, że skład biotytów jest typowy dla magmowych skał kwaśnych. A. Majero- wicz (1972) i S. Kural i T. Morawski (1968) twierdzą zgodnie, że magma, która wykrystalizowała w postaci granitu Kostrzy była kwaśniejsza, bar- dziej upłynniona i zhO'mOlgenizowana IW porównaniu z tą częścią magmy, której pocbodnymi są granodioryty Chwałkowa. Z pr'zeprowadzonych ba-
dań wynika że, biotyty z granitów Kostrzy mają skład bardziej "kwaśny",
i 'Ogólnie są mniej zróżnk101wane niż biotyty Chwałkowa, co może potwier-
dzać większą jednorodn'Ość tej porcji magmy, która wykrystalizowała w postaci granitu Kostrzy.
Za:kład Pe'trografii i Geochemi,i Instytutu Geologkz,neglO Warszawa, ul. Rakowiec:ka 4
Nadesłano dnia 1 czerwca 1973 r
Streszcz-ende
PISMIEiNNICTWO
F,ORS'TER [\1[. D. (191610) - IntelipretaHOIn 'OIf the 'oaffilpo:si'tion the triociahedr,al micas.
U. S. Geo!. Survey, 354 'B, p . .111\.-419. Washlingtan.
JUSKQWIAK M., JUSKQWIA;K Q., HYKA W., iWICHROWSKA M. (1969) - Wyniki minera!101gi:czno-,geochemkz:ne badań biotytu z granitów masywu strze- g,omskieg1o.Ar'ch. Inst. Geo!. (malszyno;p&s). Warszawa.
KA.RD"Y'MOWiICrZ I. ~19i69) - Bi'otyt z nieiktóry,ch skał podłoża krystalic.znego półn.
-wsIch. PolsIki. BiuI. Inst. Geol., 225, p. 7--134. WaJrszawa.
KURAiL S., MORA WSKiI T. (11:9>68) - Strzegom - Soibótka GraltlHiic Ma~sif. BiuI.
Inst. IGeo!., 227, p. 33~815. W'arszawa.
MAJEROW]CZ A. (119!7!2i) - M,asyw gr'anitowy Strzegom - Sobótka. Geo!. Sudetica, 6, p. 7:..--916. lWia!r!SZawa.
MORAWISIKI T., M'ACIEJEWSKl S. (1<9<69) - Cha,rakterystyk,a 'petrogra,f1iczna grani- tów masywu 's'trzegom,skiego. Arch. ,Ilns!t. Gelo!. (maszynopis). War~zawa.
WICHROWSKA ,M., MOŃIKQ B. (1:91710) - Cyna w bi-otytach IZ gr,anitÓ'W masywu Strze;gom-8obót'ka. BiuI. Inst. Geol, 238, ,p. 171---'li9'2. Walrs,zawa.
WICHROWSlKA!M., iWIOHROWSKI Z., ŻE<JIMO I. (1!97:2) - Natur,ałna promienio-
twórCzlOlść biotytów z gr,anitoi<dÓ'W :strzegomskkh i str1zelińslklich. Kwart.
geoL, 16, p. 851"'--'18616', m: 4. Walrszawa.
EQPHEMAH-CTAPhIHKEBHq H. ,[(. (1971) - MeTo,IJ;hI XHMH'IeCKOrO aHaJIH3a H COCTaB MHHepaJIOB. H3)J;. HayKa, MOCKBa.
JIQEAq-)l(Y~HKQ C. B., .HCKEBHq H. C. (1966)-0' COCTaBe 6HOTHTOB 113 rpaHHTOB IOro-3anaĄHOH KapeJIHH KaK o O)J;HOM H3 KpHTeplIeB reHe3Hca rpaHIIToB. H3B. AK.
HayK CCCP, No 6. CTp. 39-45, MocKBa.
:m;EPEAKOB H. B. (1965) - TIpo rJIHH03eMi CiCT 6ioTiTiB i3 MeTaMopQ.>i'IHix nopi,n. reoJI.
:>KYPH. AK. HayK YKp. PCP, 25, BHn. I. p. 16-24. KHiB.
Mapml BHXPOBCKA
BHOTHThI CTillErOMCKMX rPAHHTOB
Pe3IOMe
MlIHepaJIOrII'IeCKHe HCCJIe)J;OBaHHH 6HOTHTOB HBJIffiOTCH npO)J;omKeHHeM neTpOJIOrH'IecKoro If3yq:eHHH KplITeplIeB )J;Ifq,q,epeHI(Han;HH CTmerOMCKIfX rpaHHTOB. EHOTHT HBJIHeTCH O)J;HHM H3 Ba)KHemrrHX reHeTH'IeCKHX nOKa3aTeJIeH rpaHMTOB H nOJTOMy OH )J;eTaJIbHO HCCJIe.n;OBaJICH nyTeM OIlTH'IeCKOrO H XHMH'IeCKOrO 1I3yq:eHHH.
MHKpOCKOnH'IeCKfIe Ha6JIIOp;eHHH mJIHq,OB rpaHHTOB )J;aJIH IIHq,opMan;HIO o CTpoeHMH 6HO- TlITa, rrpOCJIOHKaX, BKJIIO'IeHHHX, npO,IJ;yKTax ero npeo6pa30BaHHH, a OnTH'IeCKHe HCCJIe)J;OBaIf.IDI rr03BOJIHJIH BbIC'IlITaTh K03<l>QJHI(lIeHT CBeTOnpeJIOMJIeHHH H ,IJ;BynpeJIOMJIeHHH. EhIJI H3MepeH yp,eJIbHbm Bec BhI6paHIThIX 06pa3l(OB 6HOTMTa, a Ha OCHOBaHHH pe3yJIbTaTOB XHMWIeCKM.X aHa- JIlI30B OCHOBHbIX KOMIIOHeHTOB onpe)J;eJIeH HX COCTaB.
TIpoBe)J;eHHhle HCCJIe)J;OBaHHH 6HOTHTOB CTmerOMCKHX rpaHlITOB n03BOJIlIJIH yCTaHoBlITh CJIe.llYIOmee:
44 Maria Wkhrowska
1. bHOTHTbI CTmerOMCKHX rpamlToB OTHOCHTCH K :>KeJIe30-MarmfeB:bIM cnIOp;aM, B KOTOP:bIX BbIp;emUOTCH p;Be pa3HoBHp;HOCTlI:
a) bHOTHT rpaHHToB KOCTJKH C npe06JIap;aHHeM cHp;epo<pHJIJIHTOBOH MOJIeKYJIbI Hap; aHHH- TOBOH, KOTOP:brH, BBHP;Y 60JIbmoro cOp;ep:>KaHHH :>KeJIe3a H BbICOKoro K03<p<pID:J;HeHTa CBeTOnpeJIOM- JIeHUH:, MO:>KHO OTHeCTII K JIenHp;OMeJIaHY.
6) bHOTHT rpaHHTOB XBaJIKOBa C npe06JIap;aHHeM aHHHTOBOH MOJIeKYJIbI Hap; cHp;epoIPHJI- JIUTOBOH, XapaI<TepH3yrom;HHCH 60JIee HH3KHMH, 'IeM npell:blp;yrrJ;He, K03<PIPHIJ;HeHTaMH CBeTO- npeJIOMJIeHHH, 60JIee CBeTJIOH oKpacKoH U MeH:bmUM COp;ep:>KaHHeM KpaCH.IqHX 3JIeMeHTOB Fe3+ n Ti.
2. Y,n:eJI:bH:bIH Bec H3Y1feHH:bIX 06pa3IJ;OB B cpe,n:HeM COCTaBJIHeT 3,13 rjcM3.
3. XHMHlfeCKuH COCTaB MHHepaJIOB HBHO H3MemleTCH B 3aBHCHMOCTH OT KOJIH'IeCTBeHH:bIX npOnOpIJ;HH KaTHOHOB B OKTa3,n:pH'IeCKOM IIJIaCTe. bHOTHTbI rpaHHTOB XBaJIKOBa U ,n:BYCJIIO.D;HC- TbIX rpaHHTOB rpynnHpYIOTCH B O,n:HOM nOJIe KOHIJ;eHTpaIJ;HOHHOro TpeyrOJI:bHHKa M. )1,. <l>opcTepa
(qnIT. 5), a 6HOTHThI rpaHHToB KOCT:>KH - B ,n:PyroM. bHOTHTbI rpaHHToB rpaHH'IHOH 3aHHMaIOT nepexo,n:Hoe nOJIO:>KeHHe Me:>K,IJ;Y O,n:HHM H .n;pyrHM nOJIeM. HecMOTpH Ha TO, 'I TO 6HOTHThI ,n:By- cmO,ll,HCTbIX rpaHHTOB no OnTH'IeCKHM U xnMHlfeCKHM rrOKa3aTemIM B CyrrJ;HOCTH He OTJIHlfaIOTCjJ OT 6HOTHTOB rpaHHTOB XBaJIKOBa, CJIe,rureT npH3HaT:b, 'I TO 3TO MO)I{eT HBMThCH CJIep;CTBHeM MaJIOrO KOJIH'IeCTBa HCCJIe.n;OBaHHbIX 06Pa3IJ;OB.
4. 3Ha'IeHHe K03<PIPHIJ;HeHTa f H COOTHomeHHH Fez + jMg 60JIee BblCOKHe B 6HoTHTax rpaHHToB KOCT:>KH, B rrpOTHBOrrOJIOJKHOCTh rrapaMeTpaM at If COOTHomeHHIO AFljAPV, KOTOpl>Ie YBeJIHlIH- BaIOTCH B 6HOTlITaX rpamITOB XBaJIKOBa H ,n:BYCJIIO.n;HCTbIX rpaHHTOB. IIpo6JIeMa HCTO'IHHKa rpaHHTOH,IIlIOH MarMhI H ee ,n:H<p<pepeHIJ;HaIJ;HH Ha rpaHOMopHT:bI H MOHIJ;OHHTOBbIe rpaHHTbI paHO- Ha CTmerOM OIlliC:bIBaJIaCh MHOrOKpaTHO.
He B,n:aBaHC:b B ,n:HCKYCCHIO Ha TeMY xapaKTepa MarMhI H ee rrpOHCXO:>K,IJ;eHHH, Ha OCHOBe rrpo- Be,n:eHHhIX HCCJIe,n:OBaHHH MO)I{HO YCTaHOBHT:b, 'I TO COCTaB 6HOTHTOB THnHlfeH .D;JIH KHCJI:bIX MarMa- THlfeCKHX nopo,n:. A. MaHepoBHlI (1972), c. KypaJIh H T. MopaBcKH (1968), e,n:HHo,n:ymHo yTBep:>K,IJ;a- IOT, lITO MarMa, KOTopaH BbIKpHCTaJIJIH30BaJIaCb B Bu,n:e rpaHHTa KOCT.JKH 6hIJIa 60JIee KHCJIOH, 60JIee pa3)KHJKeHHOH H rOMoreHH3HpoBaHHoH no cpaBHemno C TOH 'IaCThIO MarM:bI, npoH3Bo,n:- HbIMH KOTOPOH HBHJIHC:b rpaHo,r:t;HoPHTbI XBaJIKOBa.
](13 npOBe,n:eHHbIX HCCJIe.n;oBamIH CJIe,n:yeT, lITO 6HOTHT:bI rpaHHTa KOCTJKH HMeIOT 60JIee
"KHCJIhIH" COCTaB H B 06m;eM MeHee ,n:H<P4>epeHIJ;npOBaHbI, 'IeM 6HOTHT:bI XBaJIKOBa, 'I TO MO.JKeT crry.JKHTh p;OKa3aTeJIhCTBOM 60JIhmeH O,n:HOPO,n:HOCTH TOH nOpIJ;HH MarMhI, KOTopaH BhIKpHCTa- JIH30BaJIaCh B BlI.n;e rpaHHTa KOCTJKH.
MariaWICHROWSlKA
BIOTITES OF THE STRZEGOM GRANITES
S u m m a r y
The minera1og:k ex;amlin,atilOns 10d' b'ilOiti:iles a:re ,a !CJOIntlinuatilOiD. otf the petrologi'c resealich 10111 Ithe 'crliteria 'oolnceTni:ng the dtilff,er1el11rbi,aiUolIl of the Str:z.eg'om gll'la:n:ites.
B~otite d:s IOIne loif mlorle :impo!r'tlalIlt genetic andkes orf grlan'ites, the;reflOr;e tit has been thoroughly 'ex,amilned both optkalJ.y ,and 'chemlklally. ,Md'Cirols1clOpe dbse:rva;tions of thin :s11des lof .g,ranite:s ytielded inf'OIrm~aJtiolIl lOin the deV'e1opm'€l:qt I()If 'the mOltite, d.nte!r- growths.iII1cluslion;s, lins ,a,ueria,t1oll1 products lek. OPbloa.1 eXlami;nat!i!OIn:S ,alLowed 'the
streszczeTIlie
author to 'calcu:lalte the index Otf refraction and 'of bired'ringence. Moreov,er, absolute weight 10If slome Iselede.d blioltHe s,amp~es wa:s mealsured,aind 'Oin the results 'of 'chem!i- eal 'alnaly,sles of ,the mlain IcompolnenJts - theilr eompo:Slitiotn wa's deterrm:inled.
The exam:in.aJtliotnls IQlf the bilotite:s frrlom ,the Strzeg'om grtanites aUow us to draw the folillowitng ,oOlndu:s!iiolns:
11. Bio.t:ite:s from the Str:zoeglOm gTianlites belong itoiron-m,agnesium maca:s subdi- vided imto two vairi,elui'€ls:
a - Biotite from .the Kostir'Za gr,anilt:e:s with predomlitnlanoe od: the :siderophile par:tide upon the ,alnndte one. Due to a ,e:otnS'iderrabl!e ,amount IQ[ ill"lOln atnd a high index of reifr:aiC'tlilOlll !it ean he IrefeTred to. lepidomelaine.
b - Biiotite from Ithe Chwalkow gr,an'ite with the priedomin'anoe of the anll1rite particile upon the sider'oph:ile lone. It is 'charalc,terized, las 'CIompair'ed wlith the previous one:s, by lorwe[' JndkelS 10d' Tect'racUon, liig'hter oollourr, ,allld smaller !oontents of ,eolour- ing ,chemlioa.l elements Fe3+ lain,d TIi.
2. Ahs!olute rwei,ght lOa: the biio'uite :samples ex,amined amolUntsto ;3,13 g/'cm3, 'on an average.
3. Ohemioal Icompos:ition iOd' the minerals distinctly changes ,alceording !to the eati,OJn re1atii!onships [Ill lthe octahedTtaJ l:ay,e['. The b'i,olt,ues f,rlom the Chw:alk6w grani-
tes and from the biotite-muscovite g,ranitesare grouped in one fieil:d of M. D. Forr- ster's coneemltram,olll :tlritamgle {Fig. 5), ~atlld those f,rom ,the KlOstr:za grlanlites - in the other. The biotiites f,TIOmthe Granic'zna gr,andte;s take the intermediate pOlsdti'OIns be'tween these ft1eld:s. Thought Ithe bibtliltes .fmm the biotite-muscovite gratlliit'e:s do not differ ,ooinside:rably d'r1om rthols'e of the Chwalkow gr:allllites im their optical and chemileallindices, the prlOlbiLem 'Clam he due t,O ,a low amQlUlnt 10[ 'Slamples.
4. 'The values of the index f and the ratio Fe2+ t(Mg are higher in the :K!ostrza biotites, unlike the parameters a'l and the Tatio AlVI/'APV, which undergo augmenta- tion :in the Ibiot:Hes' f['lom the Ohwalk6w gr'ani:tes and the biO!tLite-mus(~Qiviite gmndtes.
The prlOblemod' the .soutlce lOll' g<l'iantbOJid m,agma raind 10J its di,ff:eir'e,n'titation int~} grR- nodiiocrlitesand mlonztQln:ite glr,anites IOf ,the !regli1on IO'f Strz'egom has beem :already ma'llY tilmes dtislcussed.
Without lalllY disC'UlSls:itoln IClomlce!r'llling the 'chiar,ader 'OIf m'a,gmla and 'Of its or.ig,i,n we 'cain st:ate 10Jn the has!is IQlf the re:sult'Si obtained that the biotttte loomposi:tilOtll is cha[',ader,istk iof magmat:ilc acid ,rlOc'1~s. A. 'Majero:wikz (1'972) allld S. Km.',al :and T. Mo- rawski (196'8) lalre Uilllallllimolls ,allld ma!inrtain thait mlagma which crystaUizoed im the f,OIrm of the Klosltrza g:r,an:ite was mlOTe laic/id, more fluid and htomoigenQzed than this part ,olf the malgma whilch resulted in the production of the Chwa~kow ,granodiodtes.
The research made demonstrates that the thiotites from the Kostrza granite are chaTIaiCterized by la ffio["e ,,'acid" oomtpOlsiitionand, gem:ell'!aJly, 'a<l'e less diifferentiated than !the Chw,ai:k6w bilOlt1tes, a,s proved by the highe[' homogeneilty of th!is portil{)n of m,agrl1'a, wh'kh 'clrystaJiliized !in the florm olf the KJostrz,a g,r,anHe.
